Ohromně masivní černé díry mohou růst do opravdu nezměrných velikostí  
Existují černé díry hvězdných velikostí. Už také více méně víme, že existují černé díry středních velikostí. V centrech galaxií sedí supermasivní černé díry. A pak jsou také SLABy „stupendously large black holes“, čili „úžasně obrovité černé díry“, jejichž hmota by měla přesahovat 100 miliard Sluncí. Přinejmenším teoreticky.

Jak velká může asi být? Kredit: ESO/L. Calçada.
Jak velká může asi být? Kredit: ESO/L. Calçada.
Jak velká může být černá díra? Zatím si nejsme jistí. Můžeme ale vzít jed na to, že vážně hodně veliká, přesněji řečeno hmotná. Teoretický kosmolog Bernard Carr z britské Queen Mary University of London a jeho kolegové tvrdí, že supermasivní černé díry mohou dorůst až do ohromujících extrémních velikostí. Stanou se z nich SLABy, podle anglického „stupendously large black holes“.

Bernard Carr. Kredit: Mystic Meg / Wikimedia Commons.
Bernard Carr. Kredit: Mystic Meg / Wikimedia Commons.

Zatím jsou pouze teoretické. Ale jejich objev by prý mohl přispět k pokroku v kosmologii a k objasnění podstaty temné hmoty. V současnosti víme, že se v centru prakticky každé galaxie vyskytuje supermasivní černá díra. Vzácně jich tam může být i více. Jejich hmota se pohybuje mezi statisíci Sluncí a miliony, někdy i miliardami Sluncí. Naše stará dobrá známá supermasivní černá díra v srdci Mléčné dráhy, čili Sagittarius A*, má hmotu asi 4,5 milionu Sluncí.

 

I takto giganticky hmotný objekt ale bledne ve srovnání s těmi největšími známými supermasivními černými děrami, jejichž hmotnosti jsou asi tak o 3 řády vyšší. V současnosti je v tomto směru považována za rekordmana supermasivní černá díra kvasaru TON 618, jehož hmota je cca 66 miliard Sluncí. Jeho nezměrná hmota přivedla vědce k úvahám o tom, zda mohou existovat ještě větší černé díry – a zda existuje nějaká horní hranice hmotnosti těchto gravitačních behemotů.

 

Carr s kolegy se domnívají, že extrémně velké supermasivní černé díry s hmotou nad 100 miliard Sluncí, tedy SLABy, opravdu existují. I když jsme ještě žádnou takovou černou díru zatím neobjevili. Podle nich je až udivující, že se pátrání po takových monstrech nevěnuje větší pozornost.

Horizont událostí rekordní supermasivní černé díry TON 618. Kredit: Reddit/Spaceporn.
Horizont událostí rekordní supermasivní černé díry TON 618. Kredit: Reddit/Spaceporn.

Je otázkou, jak by tak extrémní černé díry mohly vzniknout. Ale taková otázka vlastně nikoho nevzrušuje, protože stále ještě ani pořádně nevíme, jak vznikají „konvenční“ supermasivní černé díry. Dnes se obvykle předpokládá, že veliké černé díry vznikají splýváním těch malých. Problém je ovšem v tom, že pozorujeme velké supermasivní černé díry i ve velmi mladém vesmíru. A podle našich znalostí by to neměly stihnout. Prostě na to nebylo dost času. V našich úvahách jsou tedy ještě zjevně díry.

 

Dalším možným vysvětlením by mohlo být, že se na vzniku raných supermasivních černých děr a také SLABů podílely primordiální černé díry, které se měly zrodit na samotném úsvitu vesmíru. Jejich existence je ovšem ryze teoretická a jedna studie za druhou je vyvracejí, namísto toho, aby je potvrzovaly.

 

Jak bychom mohli SLABy objevit? Jednou z možností je jít po gravitačním čočkování. Jestli SLABy někde visí ve vesmírném prostoru a nepožírají hmotu, tak jsou za normálních okolností prakticky neviditelné. Ale jejich gravitace by je mohla prozradit tím, že zkroutí procházející světelné záření. Gravitační obluda by se také mohla odhalit tak, že potrhá struktury ve svém okolí, třeba galaxii. Jako když se tlustá masařka prodírá tenkou pavučinou. Nejsnadnější by to bylo, když by se SLAB pustil do jídla. Hodující supermasivní černou díru lze přehlédnout asi jako mohutně soptící vulkán. Uvidíme, co astronomové uloví v okolním vesmíru.

 

Literatura

Space.com 18. 9. 2020.

arXiv:2008.08077

Datum: 20.09.2020
Tisk článku

Darwinova černá skříňka - Behe Michael J.
 
 
cena původní: 321 Kč
cena: 299 Kč
Darwinova černá skříňka
Behe Michael J.
Související články:

Extrémní výtrysk v kupě galaxií měl sílu 10 na třicátou osmou termojaderných pum     Autor: Stanislav Mihulka (25.12.2019)
Nejzářivější kvasar vesmíru pohání nejvíce žravá černá díra     Autor: Stanislav Mihulka (04.07.2020)
Supermasivní černá díra, která selhala     Autor: Stanislav Mihulka (07.08.2020)



Diskuze:

Ohromně masivní černé díry mohou růst do opravdu nezměrných velikostí

Theodor Leitner,2020-10-09 01:56:02

Cerne dira nemohou byt nekonecne velike, maji jisty limit. Dosahnou-li limitu, tak exploduji. Necham tento vyrok bez dukazu aby me mohli odbornici kritizovat.

Odpovědět

Situace okolo supermasivních černých děr se mění neuvěřitelně rychle

Pavel Psenak,2020-09-29 13:12:04

Když v relativně nedávné době byla objevena černá díra o hmotnosti dvou miliard Sluncí, tak se o ní mluvilo ve smyslu - úžasná hříčka přírody, už nic nemůže být hmotnějšího. Následně, po objevu sedmimiliardového otesánka se tvrdilo - neuvěřitelně úžasná hříčka přírody, už nic nemůže být hmotnějšího. Když se vší kráse představila 15 gigasluncová krasavice, už se připouštělo, že by horní mez pro hmotnost černých děr mohla být někde v rozmezí 30 - 40 miliard násobku hmotnosti Slunce. A když jsme aktuálně u 66 Giga, tak astrofyziky pojalo "téměř pekelné osvícení", že by horní mez hmotnosti možná ani nemusela existovat.

Je docela možné, téměř pravděpodobné, že (super)masivních černých děr existuje mnoho (nejenom) hmotnostních kategorií, stejně tak jako může existovat více až mnoho kategorií objektů mezi neutronovou hvězdnou a singularitou skrytou v černé díře hvězdné hmotnosti.

Odpovědět

Spomienka na článok

Pavel Gašperík,2020-09-23 15:13:39

Zhodou okolností autor tohto príspevku uverejnil pred časom tento článok v oslovi : https://www.osel.cz/7760-ijeme-v-supergalaxii-nezmerne-nebe.html

no možno takéto supermasívne čierne diery sú práve tými atraktormi . Kedže sa vesmír rozpína asi tých atraktorov bude viac ...

Odpovědět


Re: Spomienka na článok

Peter Somatz,2020-09-23 16:58:21

Tu pisu: https://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_energy , ze meter kubicky vakua obsahuje 10E113 Joulov energie. Zrejme len mala cast z nej sa prejavuje ako kozmologicka konstanta a roztlaca casopriestor.

V tom clanku co odkazujete, je ze : "Laniakea měří napříč 520 milionů světelných let a obsahuje hmotu odpovídající 100 milionům miliard Sluncí."
a
"...Její tým totiž pracuje na odlišné definici supergalaxie, podle které jde o struktury, co se jednou, za eony času, zhroutí do jediného objektu."

Tak ked sa to stane, tak mozno zistime ci existuje nejaka horna hranica hmotnosti CD - vznikla by CD milionkrat hmotnejsia ako TON 618.
Tipol by som, ze ked gravitacia CD prekona nejaku hranicu suvisiacu s energiou vakua, tak moze zacat pozierat casopriestor. A vsetky objekty v nom, zacnu ako na koberci rolovat k CD. Kedze rychlost rozpinania vesmiru je vacsia ako c, tak aj spatny proces by mohol byt dost rychly. Ale... snad raz zistime ci bude big crunch, alebo nieco ine.

Odpovědět


Re: Re: Spomienka na článok

Pavel Gašperík,2020-09-24 06:54:36

O myšlienke eonov som sa dozvedel z knihy R.Penrosea "Cykly času" . Bohužial pre mňa sa vačšina informácií v predstave autora o štrukture skrýva v komplikovaných matematických vzorcoch ...
Energia vakua čo uvádzate - ide asi o falošné vakuum ? Mňa láka predstava , ako by vyzerala energia vakua v priestore s teplotou pod absolutnou nulou . Možno zožnem nejakú kritiku za trvrdenie o teplotách pod absolutnou nulou , no možno je to práve oblasť singularity ? Pretože keď sa hovorí o fázovej premene vakua , tak ten proces musí byť spojený so zmenou teploty .
Ešte som sa nedočítal aká je predpokladaná teplota ČD . Zmerať sa asi nedá , pretože keď neuniká svetlo, tak asi ani neuniká infračervené žiarenie ?

Odpovědět


Re: Re: Spomienka na článok

Pavel Gašperík,2020-09-24 07:00:11

O myšlienke eonov som sa dozvedel z knihy R.Penrosea "Cykly času" . Bohužial pre mňa sa vačšina informácií v predstave autora o štrukture skrýva v komplikovaných matematických vzorcoch ...
Energia vakua čo uvádzate - ide asi o falošné vakuum ? Mňa láka predstava , ako by vyzerala energia vakua v priestore s teplotou pod absolutnou nulou . Možno zožnem nejakú kritiku za trvrdenie o teplotách pod absolutnou nulou , no možno je to práve oblasť singularity ? Pretože keď sa hovorí o fázovej premene vakua , tak ten proces musí byť spojený so zmenou teploty .
Ešte som sa nedočítal aká je predpokladaná teplota ČD . Zmerať sa asi nedá , pretože keď neuniká svetlo, tak asi ani neuniká infračervené žiarenie ?

Odpovědět


Re: Re: Re: Spomienka na článok

Peter Somatz,2020-09-24 15:17:26

Neviem ci ide o falosne vakuum v takom zmysle ako je popisany napr. v tomto clanku https://www.boinc.sk/clanky/rozpad-vakua-experiment-o-osude-vesmiru
Ja som vychadzal z toho co pisu na wikipedii, ale tiez matematicky neviem co je za tym. "However, in both quantum electrodynamics (QED) and stochastic electrodynamics (SED), consistency with the principle of Lorentz covariance and with the magnitude of the Planck constant suggest a much larger value of 10E113 joules per cubic meter."
"A field in physics may be envisioned as if space were filled with interconnected vibrating balls and springs, and the strength of the field is like the displacement of a ball from its rest position"

Ja to chapem tak, ze napr. chemia, je dosledkom spravania sa valencnych elektronov, a energeticky je len zlomkom energii (parazitnym javom) v porovnani s jadrovou fyzikou, a cela jadrova fyzika/kvantova mechanika, je len parazitnym javom procesov, ktore bezia na kvantovej pene - vakuu. Tam su obrovite energie, ale vacsina sa pre potreby vypoctov vo "vyssom" systeme vzajomne zrusi a pocita sa len s tym co ostane. Neviem ci tomu nehovoria renormalizacia.

V tom clanku na boinc pisu : "Za vznik vesmíru s vlastnosťami umožňujúci vznik inteligentného života teda s veľkou pravdepodobnosťou vďačíme práve rozpadu pôvodného nestabilného vákua, ktoré sa prerodilo (a zničilo pôvodné nevhodné nastavenie vlastností nášho vesmíru) na naše dnešné (meta)stabilné vákuum"
Ak by to tak bolo, tak potom naozaj teplota v nasom vesmire a predchadzajucom, resp. buducom vesmire su neporovnatelne veliciny a ak by sme si ich porovnali, tak mozme prist k zapornym cislam.

V kazdom pripade aj obycajny kus prazdneho priestoru je nesmierne komplikovana entita, ktora presla dlhodobym vyvojom a stale sa dalej vyvija, coho dosledkom je fine-tuning parametrov vesmiru. Co sa tyka urovne poznania prirodnych zakonov, tak sme sice dosli ku kvantovej mechanike/teorii poli, ale podla mna sme stale len na zaciatku ovela dlhsej cesty a zatial iba "pozorujeme tiene", resp. dosledky skutocnych fundamentalnych prirodnych zakonov. Ale vzhladom na nasu "velkost" je to pochopitelne. :) https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_System#/media/File:Planets_and_sun_size_comparison.jpg

Odpovědět

Nenarušila by

Tomáš Novák,2020-09-22 09:15:23

...taková gigantická černá díra příliš okolní prostor? Pokud by se nacházela například v kupě galaxií, nemohla by svojí gravitací způsobit jejich nestabilitu? To by pak mohlo být relativně dobře měřitelné, pokud se nepletu?

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace